DERS-4 ENDÜSTRİYEL HAMMADDELER KAOLİN Prof. Dr. Sezai KIRIKOĞLU

GENEL Kaolin, alüminyumsilikat grubuna ait bir kil minerali olup kimyasal formülü Al2O3.2SiO2.2H2O’dir. İsmi, ilk keşfedildiği yer olan Çin’deki Kao-Lin adlı yerden gelmektedir. Bu nedenle literatürde “China Clay” olarak da adlandırılır. 

Kaolin alkali magmatik kayaçların yerinde bozunmaları sonucu oluşan, ağırlıklı olarak kaolinit minerali içeren bir endüstriyel hammaddedir. Genellikle toprağımsı, beyaz, yeşilimsi veya sarımsı renklerdedir. Teorik kimyasal bileşimin % 46.54’ünü SiO2, % 39.50’sini Al2O3 ve % 13.96’sını da H2O oluşturmaktadır.

Kaolinden seramikler üretilirken şekil verilmiş parçalar 200º C’de higroskopik suyunu kaybeder. 1000º C’de ise mullite (3Al2O3·2SiO2) ve silise (SiO2) dönüşür. Seramiğin bünyesini oluşturan mullit içinde bir miktar silis te kalmış olur. Mullit çok sert, fiziksel ve kimyasal etkilere karşı çok dayanıklı ve yalıtkandır. Mullit bünyesindeki silis duraylılığını kaybederek vollastonite dönüşür.

OLUŞUMU Kaolin doğada 2 türlü oluşur: Birincil (primer) kaolin yatakları, sodyum, potasyum esaslı granitik ve feldspatik kayaçların uzun yıllar boyunca çevre ve hava şartlarından (karbondioksit ve su) etkilenmesi ve bozuşması sonucu meydana gelir. Bozunan bu feldspat kayaçlarının kimyasal içeriğine göre kaolinde de mika, kuvars ve bazı organik bileşenler bulunabilir. İkincil (sekonder) kaolin yatakları ise birincil kaolin yataklarının sel ve erozyon gibi olaylar sonrasında taşınması sonrasında oluşur. Bu oluşum, killerin oluşumuna benzediğinden bu tür kaolinler, killere benzer şekilde ince tanelidir.

DÜNYA VE TÜRKİYE REZERVİ Dünya kaolin rezervleri 13.7 milyar tondur. Yılda 30 milyon tona yakın kaolin üretilmektedir. M.T.A. verilerine göre Türkiye’nin toplam kaolin rezervleri 100 milyon tonun üzerindedir. İşletilebilir rezervler 36 milyon ton civarındadır. (Ukrayna) (Lipari, İtalya)

Türkiye’nin en önemli kaolin yatakları Yatak Toplam rezerv İşletilebilir Rezerv Al2O3 % Balıkesir – Sındırgı 70.000.000 25.000.000 11 – 33 Çanakkale – Çan 5.000.000 2.000.000 17 – 35 Giresun – Bulancak 7.785.000 2.000.000 12 – 24 Niğde – Aksaray 1.500.000 1.000.000 15 – 32 Eskişehir – Mihalıççık 3.330.000 1.000.000 20 – 33 Bursa – Kemalpaşa 1.000.000 1.000.000 20 – 24 Sivas – Zara – Koyulhisar ? ? 12 – 35 Diğer 11.630.000 4.000.000 15 – 30 Toplam 100.245.000 36.000.000

TÜRKİYE KİL YATAKLARI

KAOLİN VE KAOLİNLİ KİLLER İHRACAT RAKAMLARI Mal Grubu / Ülke Perf. 2010 USD$ 2011 DEĞİŞİM (%) MiktarKG USD$ MiktarKG USD$ KAOLİN VE KAOLİNLİ KİLLER 137.970.511,89 5.082.415,41 83.101.683,00 3.094.388,23 -39,77 -39,12 İSTANBUL MADEN İHRACATÇILARI BİRLİĞİ VERİLERİNE GÖRE

İhraç edilen kaolinin % 95’i çimento üretiminde ara madde olarak kullanılmakta, geriye kalan % 5’i ise seramik ve diğer alanlarda tüketilmektedir. İthal edilen kaolinin hemen hemen tamamı iyi cins kağıt ile bazı önemli seramik porselen eşyaların üretiminde kullanılmaktadır.

KULLANIM ALANLARI Gelişmiş ülkelerde üretilen kaolinin % 80’i kağıt ve ince seramikte kullanıldığı halde Türkiye’de üretilen kaolinin kağıt endüstrisinde kullanım oranı sadece % 6’dır. Kaolin tüketiminde parasal ve tonaj değerleri bakımından, birinci sırayı kağıt sanayii almaktadır. Avrupa pazarında kağıt, dolgu maddesi olarak toplam tüketimin % 40'ı, Amerika pazarında ise bu amaçla toplam tüketimin % % 80'i kullanılmaktadır.

Özellikle kağıt dolguda Avrupa kaolinle birlikte kalsit te kullanmaktadır. Kuşe-kaplama kağıtta da benzer durum söz konusu olup, özellikle kuşe kağıtta kaolinin kalite bakımından avantaj ve üstünlüğü vardır. Ülkemizde üretilen kaolinin % 79’u kaba seramik ve cam, geriye kalan % 15’i ise çimento sektöründe tüketilmektedir. Öte yandan Türkiye önemli bir ham kaolin ihracatçısıdır. Yıllık 250 bin ton kaolin İspanya, Yunanistan ve Tunus başta olmak üzere çeşitli Akdeniz ülkelerine ihraç edilmektedir.

Seramik sektörü dışında kaolinin en büyük tüketimi, boya, lastik ve plastik sanayiinde dolgu maddesi olarak kullanılmasıdır.  Kaolin cam elyafı, kimya sanayi, ilaç sanayi gibi sektörlerde de kullanılmaktadır. Ancak kullanım oranlarının düşüklüğüne rağmen mali portresi yüksek tüketimlerdir.